[发明专利]涡轮喷嘴组装方法

说明书

技术领域

本申请和作为结果的专利通常涉及气体涡轮发动机，并且更具体地涉及减小了泄漏的用于在悬臂涡轮喷嘴等的内平台中组装冷却构件的方法。

背景技术

冲击冷却系统已经与涡轮机一起使用以冷却诸如外壳、动叶、喷嘴等的各种类型的构件。冲击冷却系统经由气流而将构件冷却，以维持构件之间的足够的空隙并提升足够的构件寿命。然而，与其中一些类型的已知的冲击冷却系统相关的一个难题是这些系统趋于需要复杂的铸造和/或结构焊接。这样的结构可能不耐用或可能生产和修理昂贵。此外，冲击冷却所需要的构件应当容忍制造变化并容忍例如喷嘴静叶、罩、金属片、管路硬件以及其他构件之间的热差。这些容忍需要可能导致构件之间的显著的间隙，从而引起压力腔之间的不期望的泄漏。

因此，期望用于与涡轮喷嘴一起使用的紧密封装的冷却构件和组装该涡轮喷嘴的方法。优选地，冷却构件可以允许喷嘴充分地面对高的气体路径温度，同时满足寿命和维护的需要，在成本方面也合理。此外，这些构件的组装可以被简化并减少这些构件之间的任何可能导致泄漏的间隙。

发明内容

本申请和作为结果的专利提供了一种将冲击冷却组件安装在涡轮喷嘴的翼型的内平台中的方法。该方法可以包括如下步骤：将插入件定位于翼型的腔内、将核芯出口覆盖件定位在腔的开口的附近、将冲击气室定位于平台腔内、将未固定的套管插入穿过冲击气室的组装端口并插入至插入件的气流腔中以及闭合组装端口。

本申请和作为结果的专利还提供了用于在涡轮喷嘴的内平台使用的一种冲击冷却组件。该冲击冷却组件可以包括冲击插入件、冲击气室以及套管，该冲击插入件定位在喷嘴的翼型的腔的附近，该冲击气室带有定位于内平台和冲击插入件的附近的组装端口，该套管在组装端口的附近从冲击气室延伸，并延伸至喷嘴的翼型的腔中。

当参照若干附图和所附的权利要求时，基于以下详细描述的综述，本申请和作为结果的专利的这些及其他的特征和改善对于本领域的普通技术人员而言将变得清楚。

附图说明

图1是显示压缩机、燃烧器以及涡轮的、气体涡轮发动机的示意图。

图2是其中带有冲击冷却组件的喷嘴静叶的部分侧视图。

图3是如本文所述的带有冲击冷却组件的喷嘴静叶的分解图。

图4是图3的带有冲击冷却组件的喷嘴静叶的部分截面图。

具体实施方式

现在参照附图，其中，在该若干附图中，同样的编号始终是指同样的要素，图1显示了可以在此使用的气体涡轮发动机10的示意图。气体涡轮发动机10可以包括压缩机15。压缩机15将进入的空气流20压缩。压缩机15将已压缩的空气流20运送至燃烧器25。燃烧器25将已压缩的空气流20与加压的燃料流30混合，并点燃该混合物以产生燃烧气体流35。虽然仅显示了单个的燃烧器25，但气体涡轮发动机10可以包括任何数量的燃烧器25。燃烧气体流35继而被运送至涡轮40。燃烧气体流35驱动涡轮40以产生机械功。在涡轮40中产生的机械功经由轴45而驱动压缩机15和诸如发电机等的外负荷50。

气体涡轮发动机10可以使用天然气、各种类型的合成气以及/或者其他类型的燃料。气体涡轮发动机10可以为由美国纽约州斯卡奈塔市的通用电气公司提供的多个不同的气体涡轮发动机中的任一个，包括但不限于诸如7或9系的重型的气体涡轮发动机等。气体涡轮发动机10可以具有不同的构造并可以使用其他类型的构件。在此，也可以使用其他类型的气体涡轮发动机。在此，也可以将多个气体涡轮发动机、其他类型的涡轮以及其他类型的发电设备一起使用。

图2是可以与上述的涡轮40一起使用的喷嘴55的示例。通常而言，喷嘴55可以包括在内平台65和外平台70之间延伸的喷嘴静叶60。多个喷嘴55可以组合成一周向列，以与多个转子叶片(图中未显示)一起形成一级。

喷嘴55还可以包括带有冲击气室90的冲击冷却组件85。冲击气室90可以具有形成于此的多个冲击孔95。冲击气室90可以经由套管(spoolie)或其他类型的冷却导管而与来自压缩机15或另一源的空气流20相连通。空气流20可以延伸穿过喷嘴静叶60而延伸至冲击冷却组件85中，并经由冲击孔95而延伸出，以冲击冷却喷嘴55的一部分或他处。在此可以使用其他构件和其他构造。